聚酰胺酸、聚酰胺酸溶液、聚酰亚胺、聚酰亚胺膜、层叠体、电子器件、及聚酰亚胺膜的制造方法与流程

本发明涉及聚酰胺酸、聚酰胺酸溶液、聚酰亚胺、聚酰亚胺膜、层叠体、电子器件、及聚酰亚胺膜的制造方法。本发明还涉及使用了聚酰亚胺的电子器件材料、薄膜晶体管(tft)基板、柔性显示器基板、滤色器、印刷物、光学材料、图像显示装置(更具体而言为液晶显示装置、有机el、电子纸等)、3d显示器、太阳能电池、触摸面板、透明导电膜基板、及目前使用玻璃的构件的替代材料。

背景技术：

1、随着液晶显示器、有机el、电子纸等显示器、太阳能电池、触摸面板等电子器件的快速的进步，器件的薄型化、轻量化、柔性化正在进展。这些器件中，使用聚酰亚胺作为基板材料来代替玻璃基板。

2、这些器件中，在基板上形成各种电子元件、例如薄膜晶体管、透明电极等，这些电子元件的形成需要高温工艺。聚酰亚胺具有足以适应高温工艺的耐热性，线膨胀系数也与玻璃基板、电子元件接近，因此不易产生内部应力、适于柔性显示器等的基板材料。

3、通常芳香族聚酰亚胺因分子内共轭、电荷转移(ct)络合物的形成而着色为黄褐色，但在顶部发光型的有机el等中，从基板的相反侧取出光，因此对基板不要求透明性，使用从前的芳香族聚酰亚胺。但是，如透明显示器、底部发光型的有机el、液晶显示器那样从显示元件发出的光通过基板射出的情况下，或者为了使智能电话等为全屏显示器(无缺口)而将传感器、相机组件配置于基板的背面的情况下，对基板也要求高的光学特性(更具体而言为低着色性等)。

4、另外，将聚酰亚胺基板用于图像显示装置的情况下，若聚酰亚胺基板的厚度方向的延迟(rth)高，则图像显示装置的显示性能有降低的倾向。

5、基于这样的背景，要求具有与现有的芳香族聚酰亚胺同等的线膨胀系数、并且着色得以降低、并且能够实现低rth的材料。

6、作为线膨胀系数小(为低热膨胀性)、透明性高的塑料材料，已知有使用了刚性结构的单体的聚酰亚胺(例如参照专利文献1)。另外，专利文献2中记载了，通过使用具有芴结构的二胺，可得到透明性及耐热性优异的聚酰亚胺膜。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特开2007-046054号公报

10、专利文献2：日本特开2016-179969号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、但是，仅通过专利文献1及专利文献2中记载的技术，难以得到能够降低rth、而且低着色性及低热膨胀性的聚酰亚胺。

3、本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于，提供能够降低rth、而且低着色性及低热膨胀性的聚酰亚胺及作为其前体的聚酰胺酸。进而目的还在于，提供使用该聚酰亚胺及聚酰胺酸制造的要求低rth、低着色性及低热膨胀性的制品或构件。

4、用于解决问题的方案

5、本发明的聚酰胺酸具有下述通式(1)所示的4价的有机基团作为四羧酸二酐残基，并且具有选自由对苯二胺残基及(2-苯基-4-氨基苯基)-4-氨基苯甲酸酯残基组成的组中的一种以上作为二胺残基。相对于全部四羧酸二酐残基，下述通式(1)所示的4价的有机基团的含有率为90摩尔％以上且100摩尔％以下。

6、

7、前述通式(1)中，r1及r2各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1以上且12以下的烷基、碳原子数2以上且12以下的烯基、碳原子数1以上且12以下的烷氧基、碳原子数6以上且14以下的芳基、羟基、腈基、硝基、羧基、或酰胺基。

8、本发明的聚酰胺酸的一个实施方式中，前述通式(1)中，r1及r2均表示氢原子。

9、本发明的一个实施方式的聚酰胺酸中，作为二胺残基，还具有选自由4,4’-二氨基苯甲酰苯胺残基、2,2’-双(三氟甲基)联苯胺残基、及9,9-双(4-氨基苯基)芴残基组成的组中的一种以上。

10、本发明的聚酰胺酸溶液含有本发明的聚酰胺酸和有机溶剂。

11、本发明的聚酰亚胺为本发明的聚酰胺酸的酰亚胺化物。

12、本发明的聚酰亚胺的玻璃化转变温度优选为350℃以上。

13、本发明的聚酰亚胺膜包含本发明的聚酰亚胺。

14、本发明的层叠体具有支撑体和本发明的聚酰亚胺膜。

15、本发明的电子器件具有：本发明的聚酰亚胺膜、和配置于前述聚酰亚胺膜上的电子元件。

16、本发明的聚酰亚胺膜的制造方法中，通过将本发明的聚酰胺酸溶液涂布于支撑体上而形成包含前述聚酰胺酸的涂布膜，对前述涂布膜进行加热而将前述聚酰胺酸酰亚胺化。

17、本发明的聚酰亚胺膜的制造方法的一个实施方式中，对前述涂布膜进行加热时的最高温度为380℃以上且500℃以下。

18、本发明的聚酰亚胺膜的制造方法的一个实施方式中，前述最高温度下的加热时间为5分钟以上且60分钟以下。

19、本发明的聚酰亚胺膜的制造方法的一个实施方式中，将通过前述涂布膜的加热得到的聚酰亚胺膜从前述支撑体剥离。

20、本发明的聚酰亚胺膜的制造方法的一个实施方式中，通过激光照射将前述聚酰亚胺膜从前述支撑体剥离。

21、发明的效果

22、使用本发明的聚酰胺酸制造的聚酰亚胺能够降低rth、而且低着色性及低热膨胀性优异。因此，使用本发明的聚酰胺酸制造的聚酰亚胺适合作为要求低rth、低着色性及低热膨胀性的电子器件的材料。

技术特征：

1.一种聚酰胺酸，其具有下述通式(1)所示的4价的有机基团作为四羧酸二酐残基，并且具有选自由对苯二胺残基及(2-苯基-4-氨基苯基)-4-氨基苯甲酸酯残基组成的组中的一种以上作为二胺残基，

2.根据权利要求1所述的聚酰胺酸，其中，所述通式(1)中，r1及r2均表示氢原子。

3.根据权利要求1或2所述的聚酰胺酸，其中，作为二胺残基，还具有选自由4,4’-二氨基苯甲酰苯胺残基、2,2’-双(三氟甲基)联苯胺残基、及9,9-双(4-氨基苯基)芴残基组成的组中的一种以上。

4.一种聚酰胺酸溶液，其含有权利要求1～3中任一项所述的聚酰胺酸和有机溶剂。

5.一种聚酰亚胺，其为权利要求1～3中任一项所述的聚酰胺酸的酰亚胺化物。

6.根据权利要求5所述的聚酰亚胺，其玻璃化转变温度为350℃以上。

7.一种聚酰亚胺膜，其包含权利要求5或6所述的聚酰亚胺。

8.一种层叠体，其具有支撑体和权利要求7所述的聚酰亚胺膜。

9.一种电子器件，其具有：权利要求7所述的聚酰亚胺膜、和配置于所述聚酰亚胺膜上的电子元件。

10.一种聚酰亚胺膜的制造方法，其中，通过将权利要求4所述的聚酰胺酸溶液涂布于支撑体上而形成包含所述聚酰胺酸的涂布膜，对所述涂布膜进行加热而将所述聚酰胺酸酰亚胺化。

11.根据权利要求10所述的聚酰亚胺膜的制造方法，其中，对所述涂布膜进行加热时的最高温度为380℃以上且500℃以下。

12.根据权利要求11所述的聚酰亚胺膜的制造方法，其中，所述最高温度下的加热时间为5分钟以上且60分钟以下。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的聚酰亚胺膜的制造方法，其中，将通过所述涂布膜的加热得到的聚酰亚胺膜从所述支撑体剥离。

14.根据权利要求13所述的聚酰亚胺膜的制造方法，其中，通过激光照射将所述聚酰亚胺膜从所述支撑体剥离。

技术总结
聚酰胺酸具有下述通式(1)所示的4价的有机基团作为四羧酸二酐残基，并且具有选自由对苯二胺残基及(2‑苯基‑4‑氨基苯基)‑4‑氨基苯甲酸酯残基组成的组中的一种以上作为二胺残基。相对于全部四羧酸二酐残基，下述通式(1)所示的4价的有机基团的含有率为90摩尔％以上且100摩尔％以下。下述通式(1)中，R1及R2各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1以上且12以下的烷基、碳原子数2以上且12以下的烯基、碳原子数1以上且12以下的烷氧基、碳原子数6以上且14以下的芳基、羟基、腈基、硝基、羧基、或酰胺基。

技术研发人员：白井友贵,中山博文
受保护的技术使用者：株式会社钟化
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13